[發明專利]一種大面積寬帶光柵衍射效率測量的方法及裝置

有效

• 申請號: 201711205141.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107966276B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 鄒文龍;李朝明;陳新榮;蔡志堅;吳建宏
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

1.一種大面積寬帶光柵衍射效率的測量方法，包括如下步驟：

1)搭建多波長測試光源的步驟：將若干個不同波長的半導體激光光源安裝在可旋轉光源支架上，可旋轉光源支架由傳動機構與驅動電機相連接；

2)搭建檢測光路的步驟：在光路上依次設置斬波器、分光鏡，其中斬波器的透光面積和擋光面積相等，入射光經過分光鏡后透射光作為信號光入射到待測大面積寬帶光柵表面上，-1級衍射光進入第一積分球的入窗口，第一積分球的出窗口放置第一光電探測器，入射光經過分光鏡后反射光作為參考光，直接進入第二積分球的入窗口，第二積分球的出窗口處放置第二光電探測器，其中待測大面積寬帶光柵放置在二維掃描平移臺上；

3)二維掃描測量步驟：調整可旋轉光源支架，將若干不同波長的半導體激光光源中的一個光源入射至斬波器，設置斬波器的通光頻率為f，第一光電探測器和第二電探測器的采樣頻率都為2f；斬波器透光時，第一光電探測器測和第二光電探測器同時對所在位置光強進行測量，斬波器擋光時，第一光電探測器測和第二光電探測器同時對所在位置光強進行測量，通過第一光電探測器測和第二光電探測器分別在斬波器透光時和斬波器擋光時的測試結果求出待測大面積寬帶光柵表面上任一點的衍射效率；通過調整二維掃描平移臺，在大面積寬帶光柵表面上逐點掃描，直到待測大面積寬帶光柵口徑內所有采樣點都被掃描記錄；

4)驅動電機控制可旋轉光源支架旋轉，依次切換不同波長的半導體激光光源，重復步驟3)，完成不同波長的半導體激光器光源下的大面積寬帶光柵衍射效率的測量。

2.根據權利要求1所述的大面積寬帶光柵衍射效率的測量方法，其特征在于所述步驟2)中的斬波器與分光鏡之間放置有光闌。

3.根據權利要求1所述的大面積寬帶光柵衍射效率的測量方法，其特征在于所述步驟2)中的分光鏡為偏振分光棱鏡，在該偏振分光棱鏡與待測大面積寬帶光柵之間還放置有半波片。

4.根據權利要求1～3之一所述的大面積寬帶光柵衍射效率的測量方法，其特征在于所述步驟2)中的第一積分球和第一光電探測器放置在電控角度旋轉臺上，切換不同波長的半導體激光光源時，始終滿足dsinθ_c-dsinθ_i＝mλ_i，其中d為光柵的周期，θ_c為信號光入射至待測大面積寬帶光柵表面的入射角度，θ_i為-1級衍射光角度，m＝-1，λ_i為半導體激光光源波長。

5.根據權利要求1～3之一所述的大面積寬帶光柵衍射效率的測量方法，其特征在于所述步驟3)中斬波器透光時：第一光電探測器測試結果記為V_is+V_ib，第二光電探測器測試結果記為V_ic+V_ibc；斬波器擋光時：第一光電探測器測試結果為信號光的背景光記為V_ib，第二光電探測器測試結果為參考光的背景光記為V_ibc；所述分光鏡的反射率記為R，V_is為剔除信號背景光之后的信光強，V_ic為剔除參考光背景光之后的參考光光強，

V_is＝(V_is+V_ib)-V_ib；V_ic＝(V_ic+V_ibc)-V_ibc；

則待測大面積寬帶光柵表面上任一點的衍射效率為：